俯卧位通气在心脏病患者术后低氧血症中的治疗研究

蒋 利 刘顺碧 侯力文 刘元章 卢忠杰 王彬苏 张近宝 丁 盛

低氧血症是心脏体外循环(CPB)术后较常见的并发症，原因包括全身炎性反应、手术创伤、输血和心力衰竭等因素[1]。据相关研究报道，成人心脏手术后，急性呼吸窘迫综合征(ARDS)发生率为1.15%，病死率却高达30.5%[2]，目前俯卧位通气作为重度ARDS患者的治疗方法得到一致认可，但俯卧位通气应用于CPB术后心脏重症患者的研究报道少见，可借鉴经验不多[3,4]。本研究回顾性分析本单位应用俯卧位通气治疗成人心脏手术后中-重度低氧血症的效果，希望为此类患者术后早期康复提供治疗经验。

对象与方法

1.研究对象：回顾2019年1～12月笔者科室收治的成人(年龄≥18岁)心脏CPB术后251例患者的临床资料，最终纳入18例患者进行分析研究。纳入标准：①术后发生低氧血症：机械通气辅助，呼气末正压(PEEP)≥5cmH2O 且氧合指数(P/F ratio)≤200mmHg(1mmHg=0.133kPa)；②术后进行俯卧位通气治疗。排除标准：①手术后住院时间少于3天的患者；②病历资料信息或数据缺失者。俯卧位由5～6人协助完成，重点避免患者管路滑脱和皮肤压伤，俯卧位过程中常规予以机械辅助排痰和吸痰，俯卧位时间每日8～16h。本实验通过笔者医院医学伦理学委员会批准。

2.资料数据:患者资料包括：①基本资料和手术信息：年龄、性别、体重指数、射血分数(EF)、纽约心脏病协会(NYHA)心功能分级、手术名称、CPB时间和阻断时间；②临床结果：续贯器官衰竭评分(SOFA)(选取术后每日评分中最高的一次分值)、机械通气时间、总俯卧位时间、重症监护病房(ICU)天数、病死率、二次插管率；术后并发症：低心排出量综合征(LCOS)、呼吸机相关性肺炎(VAP)、急性肾损伤(AKI)和急性肝损害；③俯卧位通气前，俯卧位后1、24和48h的心率(HR)、平均动脉压(MAP)、血氧饱和度(SpO2)、氧合指数、肺动态顺应性和动脉血二氧分压(PCO2)。LCOS的诊断标准参照2017年版《低心排出量综合征中国专家共识》，VAP诊断标准参照2018年版《中国成人医院获得性肺炎和呼吸机相关性肺炎诊断和治疗指南》，AKI诊断标准参照2006年版《急性肾损伤诊断与分类专家共识》，急性肝损害标准是Child-Pugh分级B级或以上。

结 果

1.一般情况：患者平均年龄为51.1±10.9(34～71)岁，其中，男性7例(38.9%)，术前NYHA分级均为Ⅲ级，平均EF值为51.2%±10.2%。18例患者中，12例(66.7%)行瓣膜置换术，3例(16.7%)行不停跳冠脉架桥术，2例(11.1%)行瓣膜置换联合冠脉架桥术，1例(6.7%)行升主动脉替换术，有4例(22.2%)患者为二次瓣膜置换手术。患者的基本特征和手术信息详见表1。

表1 患者基本特征和手术信息

2.临床结果：总俯卧位时间的中位数为26h(最短16h，最长62h)，在俯卧位通气过程中，无患者出现皮肤压疮、导管脱落、伤口感染及出血等不良事件。患者术后SOFA评分的中位数为9分，机械通气时间中位数为4天(最短2天，最长28天)，ICU时间的中位数为10天(最短6天，最长45天)，二次插管3例(16.7%)，气管切开4例(22.2%)，术后30天死亡(包括放弃治疗和自动出院患者)6例(33.3%)。术后并发症有AKI 6例(22.2%)、急性肝损害2例(11.1%)、LCOS 5例(27.8%)、VAP 7例(38.9%)和出血4例(22.2%，表2)。

表2 患者临床结果[n(%), M(Q1, Q3)，n=18]

3.俯卧位通气前后相关指标的变化：俯卧位前后各时间点，患者HR、MAP和PCO2值比较差异无统计学意义(P>0.05)；与俯卧位前比较，患者俯卧位后24和48h的SpO2显著升高(98.6±0.5、98.7±0.7 vs 93.9±5.7,P<0.05)；与俯卧位后1h比较，患者俯卧位后48h的SPO2显著升高(98.7±0.7 vs 97.4±1.5,P<0.05)；与俯卧位前比较，患者俯卧位后1、24和48h的P/F ratio显著升高(198.6±51.3、251.0±53.6、256.9±57.7 vs 139.4±43.2,P<0.05)，与俯卧位后1h比较，患者俯卧位后24和48h的P/F ratio显著升高(251.0±53.6、256.9±57.7 vs 198.6±51.3,P<0.05)；与俯卧位前比较，患者肺动态顺应性在俯卧位后24和48h显著升高(46.0±6.5、47.1±6.1 vs 41.1±6.1,P<0.05，表3)。

表3 俯卧位通气前后各时间点指标变化

讨 论

本研究入组的病例病情相对严重，术前NYHA分级Ⅳ级患者占16.7%，Ⅲ级患者占66.7%，有22.2%的患者为二次瓣膜置换手术，术后并发症占前3位的是VAP、AKI和LCOS，其比例分别为37.8%、33.3%和27.8%，术后SOFA评分的中位数为9分。按照柏林定义中关于缺氧程度的分类，本研究中的患者术后属于中重度缺氧，同时合并其他脏器功能不全，如何实现此类患者的早期脱机拔管，加快术后的康复，是目前面临的难题。对于心脏手术后低氧血症的传统治疗，最主要是呼吸机支持，同时治疗原发病、维持循环功能稳定并进一步预防肺部感染等其他脏器并发症。在呼吸机支持治疗中，通过增加PEEP和调整吸入氧浓度是最常用的手段，同时辅以机械辅助排痰等肺部物理治疗措施，但效果往往不显著，而且不能减少VAP发生和ICU停留时间。俯卧位通气能够促进背部塌陷肺泡复张，改善通气/血流比例，改善低氧状态，在重度ARDS的患者效果明确，越来越多的中心使用俯卧位通气治疗重度ARDS并取得良好效果[3～5]。

俯卧位通气在心脏手术后患者中的应用研究报道不多，已有的文献报道支持俯卧位通气有助于改善患者的低氧血症，但样本量普遍较少，可能与担心俯卧位通气对循环造成影响从而限制其应用有关，毕竟术后的心脏重症患者，多数存在心力衰竭需要血管活性药物维持血流动力学稳定[6～8]。而现有的大多数研究已证实，俯卧位通气对血流动力学影响较小，对有容量反应性的患者，俯卧位可以增加回心血量从而提高患者的心脏指数[8～11]。本研究中，俯卧位通气前后，患者心率和血压无显著变化，俯卧位通气后各时间点氧合指数得到显著改善，进一步提示对心脏术后患者实施俯卧位通气是安全的。俯卧位改善氧合的机制尚不完全清楚，目前认为背部塌陷肺泡复张和通气/血流比例改善是最主要机制，同时在临床治疗中结合机械振动排痰，患者气道深部分泌物引流更加畅通，气道阻力减小，肺容积增加，功能残气量增加，这些都是改善患者氧合的因素。俯卧位通气因改善氧合而降低肺血管阻力，减轻右室后负荷，可改善右心功能，所以俯卧位通气可能是存在循环障碍患者改善氧合的有效方法，值得在心脏手术后的患者中推广应用。

本研究显示，俯卧位通气后24h患者的肺动态顺应性显著提高。俯卧位通气对于呼吸系统顺应性的影响取决于肺顺应性的变化和胸壁顺应性变化的相差程度。研究显示，俯卧位时胸壁顺应性是减低的，肺顺应性有增加也有降低，肺顺应性变化取决于患者有无肺部基础病变和ARDS的严重程度，对于重度ARDS患者，其肺顺应性增加程度超过胸壁顺应性降低的程度，所以重度ARDS患者进行俯卧位通气可能获益更明显[9，12～14]。部分风湿性心脏病患者由于长期肺淤血、肺间质病变和肺动脉高压，肺顺应性减低，瓣膜置换术后可出现低氧持续状态，术后常规药物和机械通气往往不能有效缓解低氧血症。本研究的患者中77.8%为瓣膜病，患者的肺动态顺应性在俯卧位前就低于正常水平，平均值为41.1L/cmH2O，在俯卧位通气24和48h后肺动态顺应性有显著提高，但仍低于正常水平。病程长的风心病患者，其肺基础病变主要是心脏血流动力学改变反向引起肺血管和肺间质病变，体外循环所致的肺部炎性反应或低心排等因素影响，患者术后可出现广泛肺间质水肿，进一步引起肺泡水肿和塌陷，造成严重低氧血症，一旦不能早期成功脱离呼吸机，往往容易出现肺部感染、多脏器功能障碍综合征等严重并发症，患者结局难以预料。对于此类广泛性肺水肿的患者来说，可复张的肺泡数量比例高，俯卧位通气后背侧肺顺应性增高的程度可能大于腹侧肺顺应性降低的程度，总体肺通气均一性更好，这可能是本研究中患者肺动态肺顺应性增加的原因。

综上所述，本研究提示俯卧位通气能够改善成人心脏病术后患者的低氧血症，且俯卧位通气实施难度小，无严重并发症，不增加经济成本，不失为促进心脏术后低氧血症患者早期快速康复的有效方法。